高速加工技术以其生产效率高、加工精度大、加工成本低等优势,近年来广受人们的关注,被誉为是21世纪具发展前景的制造技术之一。继数控加工技术之后,高速加工技术在制造业领域正在掀起又一次重大变革,并将左右未来工业生产的发展趋势。要实现高速加工,拥有更高的切削速度是不可或缺的前提条件,而为高速切削工具提供驱动力的高速电主轴,在其中扮演着最为关键的角色。作为整个高速加工技术的核心功能部件,高速电主轴在现代数控机床领域,正得到越来越广泛的推广应用高速电主轴(简称电主轴)技术是一种通过将电动机转子直接作为机床主轴,从而实现数控机床主轴部件与主轴电机融为一体的新技术。实际工作中,空心的电动机转子直接安装在主轴之上,定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内,形成一个完整的主轴单元,由后转子带动主轴运转。主轴无需任何机械连接,实现了机床的“零传动”,只要改变供电频率,即可实现主轴调速。
电主轴结构简析因为电主轴将电机集成于主轴单元中,且转速很高,运转时会产生大批热量,引起电主轴温升,使电主轴的热态特性和动静特性变差,从而影响电主轴的正常工作。因而,必需采取肯定措施控制电主轴的温度,使其恒定在肯定值内。机床目前一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却,即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环,带走主轴高速旋转产生的热量。机床另外,为了减少主轴轴承的发热,还必需对主轴轴承进行合理的润滑。
电主轴与传统的机床主轴相比,结构更加紧凑、重量也更轻盈,工作时转速更高、功率更大、具有更快的响应速度,制造的噪音也比传统主轴要低得多。这种单元化结构极大地简化了机床设计,易于定位,是一种比较理想的结构。在数控机床领域,这一技术与直线电机技术、高速刀具技术一起,将高速加工工艺水品推上了一个新的高度。我国对数控机床电主轴的使用研究起步于1998年,目前与国外技术还有一定的差距,尚未形成批量自主生产规模。